CN107052293B - 一种连铸机大包称重传感器的故障检测方法和系统 - Google Patents

一种连铸机大包称重传感器的故障检测方法和系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种连铸机大包称重传感器的故障检测方法和系统，其中故障检测系统包括：多个称重传感器；与称重传感器连接的传感器电源控制器；与称重传感器连接的称重数采故障预判器；与称重数采故障预判器连接的称重数采报警处理器，该处理器与传感器电源控制器连接；传感器电源控制器包括电源箱、逻辑控制PLC、控制信号输出模块和继电器，继电器与称重传感器数量匹配；电源箱与逻辑控制PLC和控制信号输出模块连接；逻辑控制PLC与继电器的感应线圈连接，继电器与称重传感器对应连接；控制信号输出模块与称重数采报警处理器连接，还与继电器的常闭触点连接。本申请的技术方案能快速和准确确认大包净重的误差，且保证大包钢水的正确计量。

Description

一种连铸机大包称重传感器的故障检测方法和系统
技术领域
本申请涉及钢铁行业自动化控制技术领域，尤其涉及一种连铸机大包称重传感器的故障检测方法和系统。
背景技术
目前，在连铸机生产钢坯的过程中，普遍采用大包称量系统采集大包中的钢水净重。大包称量系统包括分别安装在连铸机两个大包臂前端和后端的四个称重传感器；在炼钢的过程中，首先通过连铸机的行车放包到两个大包臂的任意一个包臂上，然后在大包的坐包过程中，大包下面大包臂上的每个称重传感器分别采集大包钢水的实际重量，然后通过称重接线盒将所有称重传感器分别采集的钢水实际重量累加后取平均值即为称量得到的钢水净重的实际数值。
大包钢水净重采集的准确性是连铸生成顺行的重要参数，从转炉一炉钢的吹炼开始到精炼炉，再到连铸生产是一个连续性的过程，大包钢水净重的准确性直接影响上述过程中的每一环节。然而，在连铸机生产的过程中由于现场环境恶劣，称重传感器容易遭受烘烤；并且行车在每炉钢包的放包和吊包过程中，均容易砸到称重传感器或者称重传感器的线路，造成称重传感器及其线路的损坏。一旦称重传感器出现故障，其采集的钢水重量即会出现偏差，任一个称重传感器采集钢水重量的偏差，均直接影响总的称量得到的钢水净重的称量准确性。
然而，当称重传感器出现故障后，监控人员难以及时确认钢水净重的误差，且连铸生成是一个连续性的过程，进而导致监控人员难以及时爬到大包平台对称重传感器进行故障确认和解决。若问题持续下去，将导致在整个浇次结束前，本次连铸生产中采集到的每炉大包钢水的实际重量与称量传感器采集到的重量严重不符，进而影响到连铸机正常开浇和大包正常下渣。
发明内容
本申请提供了一种连铸机大包称重传感器的故障检测方法和系统，以解决现有技术中，难以及时发现并解决大包的称重传感器出现的故障，导致钢水的实际重量与称重传感器采集到的重量不符的问题。
第一方面，本申请提供了一种连铸机大包称重传感器的故障检测系统，包括：
固设于所述连铸机大包臂的多个称重传感器；
与每个所述称重传感器分别电连接的传感器电源控制器；
与每个所述称重传感器分别电连接的称重数采故障预判器；
与所述称重数采故障预判器电连接的称重数采报警处理器，所述称重数采报警处理器还与所述传感器电源控制器电连接；
其中，所述传感器电源控制器包括：
电源箱、逻辑控制PLC、控制信号输出模块和多个继电器，所述继电器的数量与所述称重传感器的数量相匹配；
所述电源箱与所述逻辑控制PLC以及所述控制信号输出模块分别电连接；
所述逻辑控制PLC通过24V桥压电源线与所述多个继电器中每一继电器的感应线圈分别电连接，所述多个继电器通过逻辑控制PLC控制触点的吸合或断开，以控制桥压电源线给称重传感器供电或断电；其中，桥压电源线分别与所述称重传感器一一对应连接；
所述控制信号输出模块的信号输入端与所述称重数采报警处理器电连接，所述控制信号输出模块的信号输出端通过控制信号线与所述多个继电器中每一继电器的常闭触点分别电连接，所述常闭触点与所述感应线圈感应相连。
结合第一方面，在第一方面的第一种可选的实施方式中，所述称重数采故障预判器，包括：与所述多个称重传感器中每一称重传感器分别通过数据信号线电连接的称重信号接收器；
与所述称重信号接收器通过数据信号线电连接的故障预判PLC，其中，所述故障预判PLC还与所述称重数采报警处理器电连接。
结合第一方面的第一种可选的实施方式，在第一方面的第二种可选的实施方式中，所述称重数采报警处理器，包括：
与所述故障预判PLC电连接的报警处理PLC，其中，所述报警处理PLC还与所述控制信号输出模块电连接。
结合第一方面、第一种和第二种可选的实施方式，在第一方面的第三种可选的实施方式中，所述故障检测系统还包括称重接线盒；所述称重接线盒包括：
传感器总进线端子排，其中，所述传感器总进线端子排包括通过桥压电源线与每个继电器电连接的桥压电源线进线端口，以及通过数据信号线与所述称重数采故障预判器电连接的数据信号线进线端口；
与所述桥压电源线进线端口对应相连的桥压端子排；
与所述数据信号线进线端口对应相连的称重信号处理模块；
与所述称重信号处理模块对应相连的信号端子排；
其中，所述桥压端子排包括与所述多个称重传感器一一对应的多个桥压端口，所述信号端子排包括与所述多个称重传感器一一对应的多个信号端口。
结合第一方面的第三种可选的实施方式，在第一方面的第四种可选的实施方式中，所述故障检测系统还包括：
套接于所述称重传感器至所述称重接线盒之间的连接线路的防高温套管；以及，
包裹于所述防高温套管外层的焊接钢管。
第二方面，提供了一种连铸机大包称重传感器的故障检测方法，包括：
当大包开始浇注时，通过设置于连铸机大包臂的多个称重传感器分别实时采集大包净重；
获取每个称重传感器实时采集的大包净重，根据所述每个称重传感器实时采集的大包净重与当前浇注时刻大包的理论净重之间关系，判断是否存在出现故障的称重传感器；
若判定存在出现故障的称重传感器，则切断所述出现故障的称重传感器的电源，并且使用所述多个称重传感器中未出现故障的称重传感器继续实时采集大包净重。
结合第二方面，在第二方面的第一种可选的实施方式中，所述根据每个称重传感器实时采集的大包净重与当前浇注时刻大包的理论净重之间关系，判断是否存在出现故障的称重传感器，包括：
根据每个称重传感器实时采集的大包净重，计算当前浇注时刻大包的平均计量净重；
计算所述当前浇注时刻大包的平均计量净重与所述大包的理论净重的重量差值；
判断所述重量差值是否在当前浇注时刻对应的预设净重差值区间内；
若所述重量差值不在所述预设净重差值区间内，则确定所述多个称重传感器中存在出现故障的称重传感器；
检测所述出现故障的称重传感器。
结合第二方面的第一种可选的实施方式，在第二方面的第二种可选的实施方式中，在确定存在出现故障的称重传感器之后，所述方法还包括：
向监控终端发送故障报警信息，其中，所述故障报警信息用于使监控人员确认称重传感器是否出现故障；
获取监控终端发送的确认信息；
若所述确认信息为确认存在出现故障的称重传感器的信息，则执行检测出现故障的称重传感器的步骤；或者，
若所述确认信息为确认没有出现故障的称重传感器的信息，则控制所述多个称重传感器继续实时采集大包净重。
结合第二方面的第一种和第二种可选的实施方式，在第二方面的第三种可选的实施方式中，所述检测出现故障的称重传感器，包括：
通过通断称重传感器与电源之间继电器的方式，控制每个称重传感器分别单独采集大包净重；
按照预设顺序依次比较每个称重传感器采集的大包净重与当前浇注时刻大包的理论净重之间的重量差值；
判断所述重量差值是否在当前浇注时刻对应的预设净重差值区间内，若所述重量差值不在所述预设净重差值区间内，则确定所述称重传感器为出现故障的称重传感器。
结合第二方面，在第二方面的第四种可选的实施方式，所述根据每个称重传感器实时采集的大包净重与当前浇注时刻大包的理论净重之间关系，判断是否存在出现故障的称重传感器，包括：
根据当前浇注时刻与大包浇注起始时刻的时间差值，确定当前浇注时刻所在浇注阶段；
根据当前浇注时刻所在浇注阶段对应的大包净重变化率，计算当前浇注时刻大包的理论净重；
根据当前浇注时刻每个称重传感器采集的大包净重与所述大包的理论净重之间关系，分别判断每个称重传感器是否出现故障。
第三方面，本申请还提供了一种存储介质，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可实现包括本申请提供的连铸机大包称重传感器的故障检测方法各实施例中的部分或全部步骤。
本申请的技术方案提供的连铸机大包称重传感器的故障检测方案的工作过程如下：
通过固设于连铸机大包臂的多个称重传感器分别采集大包净重，该大包净重即为大包内钢水的净重；称重数采故障预判器根据每个称重传感器分别采集的大包净重，判断采集得到的大包净重与当前浇注时刻大包的理论净重之间的关系，以判断多个称重传感器中是否存在出现故障的称重传感器，在确定多个称重传感器中存在出现故障的称重传感器时，称重数采报警处理器通过断开逻辑控制PLC与称重传感器之间桥压电源线上的继电器，分别检测每个称重传感器采集的大包净重是否超出阈值范围，以检测出存在故障的称重传感器；从而在检测出称重传感器存在故障时，通过控制信号输出模块向该称重传感器对应的继电器的常闭触点发送控制信号，进而断开该继电器的感应线圈，达到切断出现故障的称重传感器的电源的目的，并保留未出现故障的其他称重传感器继续实时采集大包净重。
通过上述过程可知，本申请的技术方案提供的连铸机大包称重传感器的故障检测方案，通过对原有多个称重传感器中每一称重传感器单独供电，替代现有技术中的统一供电方式；再通过称重数采故障预判器实时获取称重传感器采集的称重信号；当某一称重传感器采集的称重信号出现异常时，故障报警处理模块即会快速找出故障点；通过断开继电器线圈，将继电器触点断开，能够切断称重信号异常的称重传感器的电源，并保留未出现故障的称重传感器继续实时采集大包净重，从而能够及时确认大包净重的误差，且能够保证大包钢水的正常计量，提高钢水净重采集的准确性，为生产部门绩效评估和经济效益提升提供准确依据。综上，本申请的技术方案将为炼钢厂钢水净重采集提供及时、准确和全面的生产数据，也为适应企业的发展提供有力保障。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种连铸机的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种连铸机大包称重传感器的故障检测系统的结构示意图；
图3为图2所示实施例提供的故障检测系统的连接接线示意图；
图4为图3所示实施例提供的一种称重接线盒的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种不同阶段大包净重变化曲线示意图；
图6为本申请实施例提供的第一种连铸机大包称重传感器的故障检测方法的流程示意图；
图7为图6所示实施例提供的第一种称重传感器故障判断方法的流程示意图；
图8为图6所示实施例提供的第二种称重传感器故障判断方法的流程示意图；
图9为本申请实施例提供的第二种连铸机大包称重传感器的故障检测方法的流程示意图；
图10为本申请实施例提供的一种检测称重传感器故障方法的流程示意图。
图1至图10所示各实施例中各结构与附图标记的对应关系如下：
1-大包臂、2-称重传感器、3-传感器电源控制器、31-电源箱、32-逻辑控制PLC、33-控制信号输出模块、34-继电器、4-称重数采故障预判器、41-称重信号接收器、42-故障预判PLC、5-称重数采报警处理器、51-报警处理PLC、6-称重接线盒、61-传感器总进线端子排、611-桥压电源线进线端口、612-数据信号线进线端口、62-桥压端子排、621-桥压端口、63-称重信号处理模块、64-信号端子排、641-信号端口、7-防高温套管、8-焊接钢管。
具体实施方式
参见图1，图1为本申请实施例提供的一种连铸机的结构示意图。如图1所示，该连铸机包括两个大包臂1，大包臂1上设置有4个称重传感器。在炼钢的过程中，首先执行放包和坐包过程，通过连铸机的行车将大包放置在两个大包臂1上；然后执行大包浇注过程，大包在大包臂1上进行浇注，向下方的中包倾斜钢水，随着钢水的流出，大包的净重逐渐降低。在此过程中，通过在大包臂1上固设多个称重传感器2，能够采集大包的净重，如在大包臂1前后两端固设四个称重传感器2，从而能够准确控制连铸机的连铸生产过程。
其中，如背景技术中所述，由于连铸机生产的现场环境恶劣，称重传感器2容易出现故障。为了解决该问题，请参见图2和图3所示实施例。图2为本申请实施例提供的一种连铸机大包称重传感器的故障检测系统的结构示意图，图3为图2所示实施例提供的故障检测系统的连接接线示意图，如图2和图3所示，该连铸机大包称重传感器的故障检测系统，包括：
固设于连铸机的大包臂1的多个称重传感器2。
与每个称重传感器2分别电连接的传感器电源控制器3。
传感器电源控制器3分别与每个称重传感器2分别电连接，能够为多个称重传感器2中的每个称重传感器分别提供电能；通过该传感器电源控制器3，能够分别控制每个称重传感器2的通断。
与每个称重传感器2分别电连接的称重数采故障预判器4。
称重数采故障预判器4与每个称重传感器2分别电连接，能够分别接收每个称重传感器2采集的大包净重信号，进而对每个大包的大包净重进行比较判断，以及时和准确确定是否有称重传感器存在故障，进而能够准确控制称重传感器2的通断，保证大包净重的计量准确性。
与称重数采故障预判器4电连接的称重数采报警处理器5，称重数采报警处理器5还与传感器电源控制器3电连接。
称重数采报警处理器5与称重数采故障预判器4电连接，能够接收称重数采故障预判器4发送的预判信息，进而根据该预判信息对出现故障的称重传感器2进行处理，并保证其他未出现故障的称重传感器2继续实时采集大包净重，从而避免因称重传感器2出现故障导致大包钢水的实际重量与称重传感器2采集的大包净重严重不符，影响连铸机正常开浇和大包正常下渣等操作的情况，进而提高了大包净重的采集准确性，为生成部门绩效评估和经济效益提升提供准确依据。例如：称重数采报警处理器5在接收称重数采故障预判器4发送的包括判定存在出现故障的称重传感器2的预判信息后，切断该出现故障的称重传感器2的电源，并且使用多个称重传感器2中未出现故障的称重传感器2继续实时采集大包净重。
其中，如图3所示，传感器电源控制器3包括：
电源箱31、逻辑控制PLC 32、控制信号输出模块33和多个继电器34，继电器34的数量与称重传感器2的数量相匹配。
电源箱31与逻辑控制PLC 32以及控制信号输出模块33分别电连接。
电源箱31能够输出不同电压的电量，由于电源箱31分别与逻辑控制PLC32和控制信号输出模块33电连接，能够向逻辑控制PLC32和控制信号输出模块33输出同一电压的电量。并且通过逻辑控制PLC32向继电器34输出另一种电压的电量，以使得逻辑控制PLC32、控制信号输出模块33和继电器34工作。其中，如图2所示，电源箱31能够为逻辑控制PLC32和控制信号输出模块33提供正负24V电压的电量，为继电器34输出正负24V电压的电量，以及为称重传感器2提供正负10V电压的电量。
逻辑控制PLC32通过桥压电源线与多个继电器34中每一继电器34的感应线圈分别电连接，多个继电器34通过桥压电源线分别与称重传感器2一一对应连接。
逻辑控制PLC32通过桥压电源线能够将电源箱31输出的电能输向每个继电器34，并进一步通过继电器34与称重传感器2连接的桥压电源线输送电能，从而达到分别向每个称重传感器2输电，分别控制每个称重传感器2工作的目的。
在图2和图3示出的故障检测系统中，从逻辑控制PLC32引出的桥压电源线依次连接到继电器K1、K2、K3、K4、……，K8的线圈上端，并从上述继电器34的线圈下端引出，通过桥压电源线连接到每个称重传感器2内。具体地，如图3所示，桥压电源线包括桥压正电源线和桥压负电源线，桥压正电源线从端子排下端连接到每个继电器34的线圈上端，桥压负电源线均短接即可。
控制信号输出模块33的信号输入端与称重数采报警处理器5电连接，控制信号输出模块33的信号输出端通过控制信号线与多个继电器34中每一继电器34的常闭触点分别电连接，常闭触点与感应线圈感应相连。
连铸机包括两组大包臂，若每组大包臂可安装四个称重传感器，如图3所示，则一台连铸机可安装8个称重传感器，对应的继电器数量也为8个，控制信号输出模块33分别通过控制信号线Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6和Q0.7依次接到继电器K1、K2、K3，……，K8的常闭触点。
控制信号输出模块33能够在称重数采报警处理器5的控制下，通过控制信号线向多个继电器34中每一继电器34的常闭触点分别发送控制信号，由于该继电器34连接在逻辑控制PLC32和称重传感器2之间的桥压电源线上且常闭触点和感应线圈相连，因此，通过该控制信号输出模块33，称重数采报警处理器5能够分别控制每个继电器34的电源的通断。在称重数采故障预判器4判定称重传感器2出现故障时，称重数采报警处理器5能够切断该出现故障的称重传感器2的电源，并保留未出现故障的称重传感器2继续实时采集大包钢水净重，以提高大包净重的采集准确性。
通过上述过程可知，本申请的技术方案提供的连铸机大包称重传感器的故障检测系统，通过对原有多个称重传感器2中每一称重传感器2单独供电，替代现有技术中的统一供电方式；再通过称重数采故障预判器4实时获取称重传感器2采集的称重信号；当某一称重传感器2采集的称重信号出现异常时，称重数采报警处理器5即会找出故障点；通过断开继电器34，切断称重信号异常的称重传感器2的电源，并保留未出现故障的称重传感器2继续实时采集大包净重，从而能够及时确认钢水净重的误差，且不会影响到大包钢水的正常计量，提高钢水净重采集的准确性，为生产部门绩效评估和经济效益提升提供准确依据。综上，本申请的技术方案将为炼钢厂钢水净重采集提供及时、准确和全面的生产数据，也为适应企业的发展提供有力保障。
其中，如图3所示，图2所示实施例提供的称重数采故障预判器4，包括：
与多个称重传感器2中每一称重传感器2分别通过数据信号线电连接的称重信号接收器41。称重信号接收器41与多个称重传感器2中每一层称重传感器2分别通过数据信号线电连接，能够接收每一称重传感器2发送的大包净重信号，并对该大包净重信号进行数据处理、信号转换以及调制等操作，转换为故障预判PLC42能够接收和处理的形式。
以及与称重信号接收器41通过数据信号线电连接的故障预判PLC42，其中，故障预判PLC42还与称重数采报警处理器5电连接。
故障预判PLC42与称重信号接收器41电连接，能够同时接收所有称重传感器2分别采集到的大包净重信号，并对大包净重信号中包含的大包净重进行比较和判断，从而能够准确确定上述多个称重传感器2中是否存在出现故障的称重传感器2，在确定存在出现故障的称重传感器2时，向称重数采报警处理器5发送信号，以使称重数采报警处理器5进行及时报警并对出现故障的称重传感器2进行快速和准确地处理。
其中，如图3所示，图2所示实施例提供的称重数采报警处理器5，包括：
与故障预判PLC42电连接的报警处理PLC51，其中，报警处理PLC51还与控制信号输出模块33电连接。
报警处理PLC51与故障预判PLC42电连接，能够在故障预判PLC42判定上述多个称重传感器2中存在出现故障的称重传感器2时发出报警信号，并及时通过控制信号输出模块33控制桥电源线上的继电器34断开该出现故障的称重传感器2与电源的线路，同时保留其他称重传感器2继续采集大包净重，以准确地获取大包净重数据。
其中，上述逻辑控制PLC32、故障预判PLC42和报警处理PLC51可以设计为同一逻辑控制器PLC内部。
另外，为了方便快速接线，避免出现接线偏差，图3所示实施例提供的故障检测系统还包括称重接线盒6；通过该称重接线盒6，能够对逻辑控制PLC32、控制信号输出模块33和多个继电器34发出的线路进行快速和准确接线，从而保证称重传感器2各个线路的连接准确性。其中，如图1所示，该称重接线盒6通常设置在连铸机的大包回转台上。
其中，请参见图4，图3所示实施例的称重接线盒6包括：传感器总进线端子排61。
传感器总进线端子排61为进线端子排，包括桥压电源线、数据信号线和屏蔽信号线等线路的进线端口。其中，传感器总进线端子排61包括通过桥压电源线与每个继电器34电连接的桥压电源线进线端口611，以及通过数据信号线与称重数采故障预判器4电连接的数据信号线进线端口612。
如图4所示，在传感器总进线端子排61中，桥压正电源线的进线端口为1、2、3和4号端口，分别供传感器1的电源10V+、传感器2的电源10V+、传感器3的电源10+和传感器4的电源10V+；桥压负电源线的进线端口为5号端口，供所有称重传感器的总电源10V-。6和7号端口分别为称重传感器总信号的正负进线端口；8号端口为屏蔽线进线端口。
与桥压电源线进线端口611对应相连的桥压端子排62；桥压端子排62为桥压电源线的端子排，通过该端子排，能够将从桥压电源线进线端口611接入的桥压电源线准确连接到对应的各个称重传感器。
与数据信号线进线端口612对应相连的称重信号处理模块63；称重信号处理模块63与数据信号线进线端口612对应相连，能够接入数据信号线，并通过该称重信号处理模块63自身端口引出多条数据信号线接入到对应的称重传感器2，以分别采集上述多个称重传感器2的称重信号。同时，称重信号处理模块63还能够对多个称重传感器2采集的大包净重数据进行简单的信号处理和数据处理，如对各个大包净重数据取平均数等。
与称重信号处理模块63对应相连的信号端子排64；信号端子排64与称重信号处理模块63对应相连，通过该信号端子排，能够将数据信号线准确接入到对应的各个称重传感器2，以精确获取各个称重传感器2采集的大包净重数据。
其中，桥压端子排62包括与多个称重传感器2一一对应的多个桥压端口621，信号端子排64包括与多个称重传感器2一一对应的多个信号端口641。
由于称重传感器2具有多个，对应地，桥压端子排62和信号端子排64也分别具有多个桥压端口621和信号端口641，从而将不同的桥压电源线和数据信号线接入到对应的称重传感器2中。
其中，9号端口为称重传感器1的桥压端口10V+，10号端口为称重传感器1的桥压端口10V-。11号端口为称重传感器1的正信号端口，12号端口为称重传感器1的负信号端口。13号端口为称重传感器2的桥压端口10V+，14号端口为称重传感器2的桥压端口10V-。15号端口为称重传感器2的正信号端口，16号端口为称重传感器2的负信号端口。17号端口为称重传感器3的桥压端口10V+，18号端口为称重传感器3的桥压端口10V-。19号端口为称重传感器3的正信号端口，20号端口为称重传感器3的负信号端口。21号端口为称重传感器4的桥压端口10V+，22号端口为称重传感器4的桥压端口10V-。23号端口为称重传感器4的正信号端口，24号端口为称重传感器4的负信号端口。
如背景技术部分所述，由于称重传感器2所在的现场环境中温度较高，环境较为恶劣，从称重传感器2引出的、接入到称重传感器2的连接线路容易受到高温烘烤，导致连接线路断裂，或者出现故障，影响到称重传感器2对大包净重数据的采集准确性。并且在行车放包和吊包的过程中，大包容易砸到该连接线路。为了解决上述问题，如图1所示，本申请上述实施例提供的大包称重传感器的故障检测系统还包括：
套接于称重传感器2至称重接线盒6之间连接线路的防高温套管7；通过在称重传感器2至称重接线盒6之间的连接线路外部套接防高温套管7，能够有效保护该连接线路不受现场环境的高温烘烤，减少线路因高温烘烤而断裂或影响到信号传输，造成大包净重数据不准确的情况。
以及包裹于防高温套管7外层的焊接钢管8。焊接钢管8包裹于防高温套管7外层，在行车在每炉钢包的放包和吊包的过程中，能够在大包或其他结构压到连接线路时，减少连接线路受到的压力，进而避免连接线路的断裂。
基于同一申请构思，本申请实施例还提供了连铸机大包称重传感器的故障检测方法的实施例，由于所述方法对应的系统是本申请实施例中的大包称重传感器的故障检测系统，并且该方法解决问题的原理与系统相似，因此方法的实施可以参见系统的实施，重复之处不再赘述。
请参见图6，图6为本申请实施例提供的一种连铸机大包称重传感器的故障检测方法的流程示意图，如图6所示，该大包称重传感器的故障检测方法包括以下步骤：
S110：当大包开始浇注时，通过设置于连铸机大包臂的多个称重传感器分别实时采集大包净重。
大包开始浇注，可由操作人员向该故障检测系统发送大包开始浇注信号，或者，通过具体的浇注检测装置(如设置于大包回转台的限位开关)检测到大包开始浇注时，向多个称重传感器分别发送大包开始浇注信号，以使多个称重传感器分别实时采集大包净重。
S120：获取每个称重传感器实时采集的大包净重，根据每个称重传感器实时采集的大包净重与当前浇注时刻大包的理论净重之间关系，判断是否存在出现故障的称重传感器。
通过每个称重传感器实时采集的大包净重与当前浇注时刻大包的理论净重之间关系，能够确定称重传感器实时采集的大包净重是否准确，进而能够判断多个称重传感器中是否存在出现故障的称重传感器，对称重传感器的故障进行准确和及时确定。
其中，由于大包在不同浇注时刻对应的大包净重是不同，因此对应的每个浇注时刻大包的理论净重不同。具体地，如图7所示，根据每个称重传感器实时采集的大包净重与当前浇注时刻大包的理论净重之间关系判断是否存在出现故障的称重传感器包括以下步骤：
S210：根据当前浇注时刻与大包浇注起始时刻的时间差值，确定当前浇注时刻所在浇注阶段。
结合图5所示的不同阶段大包净重变化曲线示意图可知，作为一种较佳的实施例，一炉钢水加皮重后总重200吨，减去70吨的皮重后实际大包的净重值为130吨，浇完一炉钢水大约30分钟左右；浇注的过程分为3个阶段：
第1阶段：开始浇注阶段，浇注速度较慢，大约1分钟浇注2吨；
第2阶段：正常浇注阶段，浇注速度较快且匀速，大约持续28分钟，共浇注126吨；
第3阶段：结束浇注阶段，浇注速度较慢，大约1分钟浇注2吨。
S220：根据当前浇注时刻所在浇注阶段对应的大包净重变化率，计算当前浇注时刻大包的理论净重。
以图5所示的第2阶段为例，28分钟内共浇注126吨，每分钟大约浇注4.5吨，从第2分钟开始计算每增加1分中，则大包内钢水减少4.5吨。
大包整个浇注过程30分钟内，随着钢水的浇注，大包净重变化如下表所示：
时间(分) 吨数 时间(分) 吨数 时间(分) 吨数
1 128 11 83 21 38
2 123.5 12 78.5 22 33.5
3 119 13 74 23 29
4 114.5 14 69.5 24 24.5
5 110 15 65 25 20
6 105.5 16 60.5 26 15.5
7 101 17 56 27 11.5
8 96.5 18 51.5 28 6.5
9 92 19 47 29 2
10 87.5 20 42.5 30 0
大包理论净重变化表
S230：根据当前浇注时刻每个称重传感器采集的大包净重与大包的理论净重之间关系，分别判断每个称重传感器是否出现故障。
本实施例中称重传感器实时采集的大包净重为Net Weight，简称NWRT；大包毛重为Gross Weight，简称GWRT；大包的皮重为Tare Weight，简称TW。
在称重传感器实时采集大包净重时，首先获取到的往往是大包毛重GWRT；因此对应的，称重传感器实时采集的大包净重的计算方法如下：NWRT＝GWRT－TW。
大包理论净重的计算方法如下：
当大包浇注开始时，通过采集大包浇注开始信号，然后随着时间变化，大包的实时理论净重值也在不断减少。浇注时间以秒SIN计时，则瞬时分钟如下：MIN＝SIN/60。
通过理论净重测算出的大包每分钟净重变化量为4.5吨，则每分钟对应的大包浇注瞬时重量如下：NWIN＝MIN*WIN；其中，WIN为每分钟大包净重变化量。
进而能够得出大包理论净重如下：WRT＝NW－NWIN；其中，NW为大包的初始净重。
在正常的大包浇注过程中大包理论净重：WRT≈称重传感器实时采集的大包净重：NWRT。
其中，称重传感器实时采集的大包净重与大包理论净重的重量差值如下：
NWRT－WRT＝NRT。
设置差值阈值范围。如果重量差值NRT在阈值设定范围内，表示称重传感器检测正常。如果偏差过大，重量差值NRT超出阈值范围，则发出预警信号，并确认方式或以自动程序自预判的模式开始诊断和预处理故障源。通过程序筛选出故障点后，恢复称重数采功能。
S130：若判定存在出现故障的称重传感器，则切断出现故障的称重传感器的电源，并且使用多个称重传感器中未出现故障的称重传感器继续实时采集大包净重。
本申请实施例提供的连铸机大包称重传感器的故障检测方法，通过对原有多个称重传感器中每一称重传感器单独供电，替代现有技术中的统一供电方式；再通过称重数采故障预判器实时获取称重传感器采集的称重信号；当某一称重传感器采集的称重信号出现异常时，称重数采报警处理器即会找出故障点；通过断开继电器，切断称重信号异常的称重传感器的电源，并保留未出现故障的称重传感器继续实时采集大包净重，从而能够及时确认钢水净重的误差，且不会影响到大包钢水的正常计量，提高钢水净重采集的准确性，为生产部门绩效评估和经济效益提升提供准确依据。综上，本申请的技术方案将为炼钢厂钢水净重采集提供及时、准确和全面的生产数据，也为适应企业的发展提供有力保障。
参见图8，作为一种可选的实施例，图6所示实施例中的步骤S120：根据每个称重传感器实时采集的大包净重与当前浇注时刻大包的理论净重之间关系，判断是否存在故障的称重传感器，具体步骤如下：
S310：根据每个称重传感器实时采集的大包净重，计算当前浇注时刻大包的平均计量净重。
S320：计算当前浇注时刻大包的平均计量净重与大包的理论净重的重量差值。
在实际测量大包净重时，如背景技术所述，通常采用多个称重传感器共同实时采集大包净重，然后计算平均值，得到当前浇注时刻大包的平均计量净重。本实施例中的重量差值计算方法可参见图5和图7所示实施例。通过该当前浇注时刻大包的平均计量净重，能够与大包的理论净重进行比较，得到重量差值，通过判断重量差值是否在当前浇注时刻对应的预设净重差值区间内，即可确定多个称重传感器中是否存在出现故障的称重传感器。
S330：判断重量差值是否在当前浇注时刻对应的预设净重差值区间内。
S340：若重量差值不在预设净重差值区间内，则确定多个称重传感器中存在出现故障的称重传感器。
S350：检测出现故障的称重传感器。
通过判断该重量差值是否在当前浇注时刻对应的预设净重差值区间内，即能够在重量差值不在元素和净重差值区间内时，通过当前浇注时刻大包的平均计量净重与大包的理论净重的偏差情况，能够准确判定多个称重传感器中是否存在出现故障的称重传感器，从而能够及时对该称重传感器进行检测，以及时排除称重故障，提高称重结果的准确性。
另外，故障检测系统中的故障预判器可能出现检测错误，误将未出现故障的称重传感器作为出现故障的称重传感器。为了减少上述情况的发生，作为一种可选的实施例，请参见图9，在图8所示步骤S340确定存在出现故障的称重传感器之后，本实施例提供的大包称重传感器的故障检测方法，还包括以下步骤：
S410：向监控终端发送故障报警信息，其中，故障报警信息用于使监控人员确认称重传感器是否出现故障。
监控终端位于监控人员一侧，通过向监控终端发送故障报警信息，能够使监控人员及时确认称重传感器是否出现故障，从而通过监控人员以及及时和准确判断现场的多个称重传感器中是否出现存在故障的称重传感器，减少误判的发生。
S420：获取监控终端发送的确认信息。
当监控人员在判断完毕后，会通过监控终端向故障检测系统中故障预判器一侧发送确认信息，该确认信息包括确认存在出现故障的称重传感器的信息，或者包括确认没有出现故障的称重传感器的信息。现场的故障检测系统通过获取该确认信息，能够及时对出现故障的称重传感器进行处理，减少大包称重数据采集不准确的情况发生。
其中，若确认信息为确认存在出现故障的称重传感器的信息，则执行步骤S350：检测出现故障的称重传感器的步骤。
若确认信息为确认没有出现故障的称重传感器的信息，则执行下述步骤S430：控制多个称重传感器继续实时采集大包净重。
通过上述方法，能够通过监控终端侧的监控人员对现场故障报警信息进行确认，能够减少大包称重数据采集不准确的情况发生。
另外，上述实施例提供的方法中，大包称重传感器的故障检测系统虽然能够确定多个称重传感器中存在出现故障的称重传感器，然而并不能准确确定是哪个称重传感器出现故障。为了解决上述问题，如图10所示，作为一种可选的实施例，图8所示实施例中的步骤S350：检测出现故障的称重传感器，包括以下步骤：
S510：通过通断称重传感器与电源之间继电器的方式，控制每个称重传感器分别单独采集大包净重。该电源具体指电源控制器中电源箱内的电源。
通过控制每个称重传感器分别单独采集大包净重，能够分别确定每个称重传感器单独采集的大包净重是否正常，从而能够准确确定每个称重传感器是否出现故障。
S520：按照预设顺序依次比较每个称重传感器采集的大包净重与当前浇注时刻大包的理论净重之间的重量差值。
S530：判断重量差值是否在当前浇注时刻对应的预设净重差值区间内。
通过按照预设顺序依次比较每个称重传感器采集的大包净重与当前浇注时刻大包的理论净重之间的重量差值，然后判断该重量差值是否在当前浇注时刻对应的预设净重差值区间内，能够分别判断每个称重传感器是否存在故障，从而对该称重传感器进行故障处理。
S540：若重量差值不在预设净重差值区间内，则确定称重传感器为出现故障的称重传感器。
具体地结合图3所示，作为一种较佳的实施例，当故障检测系统监控到多个大包称重传感器中存在出现故障的称重传感器时，会通过故障预判PLC控制每个称重传感器的桥压供电电源逐一排除故障。首先将Q0.1、Q0.2和Q0.3三个信号线的控制信号置“1”，只保留Q0.0输出桥压电源，则K2、K3和K4三个继电器的线圈就会断开，由于继电器的常闭触点为开路，因此2、3、4号称重传感器的桥压就会断电，只有1号称重传感器有电，通过监控数采信号值判断1号称重传感器是否有故障，如果没有故障则Q0.0信号线的信号置“1”，断电后继续判断下一个称重传感器的数值是否正常，待查出故障源后再送电使用；如果该称重传感器存在故障则断电后不再使用，待检修时更换传感器或是线路。然后将Q0.1、Q0.2和Q0.3信号依次置“0”，恢复原称重传感器的称重数据采集功能，确保钢水净重采集的准确性。
具体实现中，本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的呼叫方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于……实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (2)

1.一种连铸机大包称重传感器的故障检测方法，其特征在于，应用于连铸机大包称重传感器的故障检测系统，所述故障检测系统包括固设于连铸机的大包臂的多个称重传感器；
与每个所述称重传感器分别电连接的传感器电源控制器；
与每个所述称重传感器分别电连接的称重数采故障预判器，所述称重数采故障预判器能够实时根据每个所述称重传感器采集的称重信号，判断所述多个称重传感器中是否存在出现故障的称重传感器；
与所述称重数采故障预判器电连接的称重数采报警处理器，所述称重数采报警处理器还与所述传感器电源控制器电连接；
其中，所述传感器电源控制器包括：
电源箱、逻辑控制PLC、控制信号输出模块和多个继电器，所述继电器的数量与所述称重传感器的数量相匹配，所述电源箱用于输出电能，所述电源箱与所述逻辑控制PLC以及所述控制信号输出模块分别电连接，所述逻辑控制PLC通过桥压电源线与所述多个继电器中每一所述继电器的感应线圈分别电连接，所述多个继电器通过桥压电源线分别与所述多个称重传感器一一对应连接；
所述方法包括：
所述称重数采故障预判器获取大包的理论净重和浇筑时刻的变化关系，在所述变化关系中：
所述浇筑时刻被划分为三个浇筑阶段，每一所述浇筑阶段对应的每分钟大包的理论净重的变化率不同；
当大包开始浇注时，所述多个称重传感器分别实时采集大包净重；
所述称重数采故障预判器获取每个所述称重传感器实时采集的大包净重；
所述称重数采故障预判器根据每个所述称重传感器实时采集的大包净重，计算当前浇注时刻大包的平均计量净重；
所述称重数采故障预判器根据所述当前浇注时刻与大包浇注起始时刻的时间差值，确定所述变化关系中，所述当前浇注时刻对应的所述浇注阶段；
所述称重数采故障预判器根据所述当前浇注时刻对应的所述浇注阶段对应的所述变化率，计算所述当前浇注时刻大包的理论净重；
所述称重数采故障预判器计算所述当前浇注时刻大包的平均计量净重与所述大包的理论净重的重量差值；
所述称重数采故障预判器判断所述重量差值是否在所述当前浇注时刻对应的预设净重差值区间内；
若所述重量差值不在所述预设净重差值区间内，则所述称重数采故障预判器确定所述多个称重传感器中存在出现故障的称重传感器，并向所述称重数采报警处理器发送信号；
所述称重数采报警处理器接收所述信号后，通过控制所述传感器电源控制器通断称重传感器与所述电源箱之间的所述继电器的方式，控制每个所述称重传感器分别单独采集大包净重；
所述称重数采报警处理器按照预设顺序依次比较每个所述称重传感器采集的大包净重与所述当前浇注时刻大包的理论净重之间的重量差值；
所述称重数采报警处理器判断所述重量差值是否在所述当前浇注时刻对应的预设净重差值区间内，若所述重量差值不在所述预设净重差值区间内，则确定所述称重传感器为所述出现故障的称重传感器；
若判定存在所述出现故障的称重传感器，则所述称重数采报警处理器切断所述出现故障的称重传感器的电源，并且保留所述多个称重传感器中未出现故障的称重传感器的电源，以使所述未出现故障的称重传感器继续实时采集大包净重。
2.根据权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，在所述称重数采故障预判器确定存在出现故障的称重传感器之后，所述方法还包括：
所述称重数采故障预判器向监控终端发送故障报警信息，其中，所述故障报警信息用于使监控人员确认称重传感器是否出现故障；
所述称重数采故障预判器获取监控终端发送的确认信息；
若所述确认信息为确认存在出现故障的称重传感器的信息，则所述称重数采故障预判器通过所述称重数采报警处理器检测出现故障的称重传感器；或者，
若所述确认信息为确认没有出现故障的称重传感器的信息，则所述称重数采故障预判器控制所述多个称重传感器继续实时采集大包净重。
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